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Klassifizierung periodischer Orbits

Hat der periodische Orbit von (17.1) außer keinen weiteren Multiplikator auf dem komplexen Einheitskreis, so heißt hyperbolisch . Der hyperbolische periodische Orbit heißt vom Typ , wenn Multiplikatoren innerhalb und Multiplikatoren außerhalb des Einheitskreises liegen. Ist und , so heißt der periodische Orbit vom Typ sattelartig .

Nach einem Satz von ANDRONOV und WITT ist ein hyperbolischer periodischer Orbit von (17.1) vom Typ asymptotisch stabil. Hyperbolische periodische Orbits vom Typ mit sind instabil.

Beispiel A

Ein periodischer Orbit in der Ebene mit den Multiplikatoren und ist asymptotisch stabil, wenn , d.h. wenn ist.

Liegt außer noch ein weiterer Multiplikator auf dem komplexen Einheitskreis, so ist der Satz von ANDRONOV-WITT nicht anwendbar. Zur Stabilitätsanalyse des periodischen Orbits reichen die Informationen über die Multiplikatoren nicht aus.

Beispiel B

Als Beispiel sei das ebene System mit der glatten Funktion gegeben, die zusätzlich den Eigenschaften und für alle , genügt. Offenbar ist eine -periodische Lösung des betrachteten Systems und


die FLOQUET-Darstellung der Fundamentalmatrix. Aus ihr erkennt man, daß ist. Die Verwendung von Polarkoordinaten führt zum System . Aus dieser Darstellung folgt sofort, daß der periodische Orbit asymptotisch stabil ist.